JPH10169959A - 排ガス除害装置 - Google Patents
排ガス除害装置Info
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- JPH10169959A JPH10169959A JP33749196A JP33749196A JPH10169959A JP H10169959 A JPH10169959 A JP H10169959A JP 33749196 A JP33749196 A JP 33749196A JP 33749196 A JP33749196 A JP 33749196A JP H10169959 A JPH10169959 A JP H10169959A
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- exhaust
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 排ガスを燃焼させて除害する排ガス除害装置
において、複数の燃焼バーナーを一つの燃焼筒内に設け
た装置は、排ガス供給系統の増加に対応し難く、効率良
い燃焼を行わせるための調整が煩雑であった。また一つ
の燃焼筒内に大容量の燃焼バーナーを設けて複数の排ガ
ス供給系統からの排ガスを同時に処理する装置では、排
ガスの処理量が少ない場合の効率に問題があるとともに
排ガスの混合によって爆発を生じたりする虞れがあり、
また一つの排ガス供給系統に異常が生じると、全ての排
ガス供給系統からの排ガス処理を停止しなければならな
いという問題もあった。 【解決手段】 本発明の排ガス除害装置は、燃料ガスの
燃焼によって排ガスを燃焼処理する排ガス除害装置にお
いて、燃焼バーナー２と外気取り入れ口１２とを備えた
燃焼筒１を、排ガスの排出系統の数、排ガス排出量に応
じて複数設けるとともに、各燃焼筒１の排気口７を排気
用集合ダクト６に連結した構造を有するものである。
において、複数の燃焼バーナーを一つの燃焼筒内に設け
た装置は、排ガス供給系統の増加に対応し難く、効率良
い燃焼を行わせるための調整が煩雑であった。また一つ
の燃焼筒内に大容量の燃焼バーナーを設けて複数の排ガ
ス供給系統からの排ガスを同時に処理する装置では、排
ガスの処理量が少ない場合の効率に問題があるとともに
排ガスの混合によって爆発を生じたりする虞れがあり、
また一つの排ガス供給系統に異常が生じると、全ての排
ガス供給系統からの排ガス処理を停止しなければならな
いという問題もあった。 【解決手段】 本発明の排ガス除害装置は、燃料ガスの
燃焼によって排ガスを燃焼処理する排ガス除害装置にお
いて、燃焼バーナー２と外気取り入れ口１２とを備えた
燃焼筒１を、排ガスの排出系統の数、排ガス排出量に応
じて複数設けるとともに、各燃焼筒１の排気口７を排気
用集合ダクト６に連結した構造を有するものである。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、可燃性ガスや有毒
性ガス、或いは環境保護の観点から大気中に排出する際
に除去したり濃度を低減させる必要のあるガス成分等が
含まれる排ガスを、燃焼分解して除害するための排ガス
除害装置に関する。
性ガス、或いは環境保護の観点から大気中に排出する際
に除去したり濃度を低減させる必要のあるガス成分等が
含まれる排ガスを、燃焼分解して除害するための排ガス
除害装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】例えば、半導体を製造する際の各種の工
程において排出される排ガス中には半導体材料であるＳ
ｉＨ4 等の有害成分が含まれており、このような成分を
含む排ガスはそのままでは大気中に排出することができ
ない。そこで、このような有害成分を含む排ガスを大気
中に排出するにあたって、排ガス中の有害成分を燃焼分
解して除害する排ガス除害装置が種々提案されている。
程において排出される排ガス中には半導体材料であるＳ
ｉＨ4 等の有害成分が含まれており、このような成分を
含む排ガスはそのままでは大気中に排出することができ
ない。そこで、このような有害成分を含む排ガスを大気
中に排出するにあたって、排ガス中の有害成分を燃焼分
解して除害する排ガス除害装置が種々提案されている。
【０００３】ところで、従来は半導体製造工程で排出さ
れる排ガス中の有害成分として、燃焼式の排ガス除害装
置による処理の対象とされていたのは、主にＳｉＨ4 で
あったが、近年、半導体製造装置の大型化、枚葉式装置
の普及に伴うマルチチャンバー化、製造プロセスの複雑
化等によって、異なる経路で排出された大量の排ガスを
同時に処理したり、同一経路に時間サイクルを変えて流
される種類の異なる排ガスを同一の除害装置で処理する
ことが必要な場合が生じ、高い燃焼効率を持つ排ガス除
害装置が必要となってきた。
れる排ガス中の有害成分として、燃焼式の排ガス除害装
置による処理の対象とされていたのは、主にＳｉＨ4 で
あったが、近年、半導体製造装置の大型化、枚葉式装置
の普及に伴うマルチチャンバー化、製造プロセスの複雑
化等によって、異なる経路で排出された大量の排ガスを
同時に処理したり、同一経路に時間サイクルを変えて流
される種類の異なる排ガスを同一の除害装置で処理する
ことが必要な場合が生じ、高い燃焼効率を持つ排ガス除
害装置が必要となってきた。
【０００４】このような実情に鑑み、近年は一つの燃焼
筒内に複数の燃焼バーナーを備え、各バーナーに異なる
経路で排出された排ガスをそれぞれ供給して処理するよ
うにした排ガス除害装置や、一つの燃焼筒内に大容量の
燃焼バーナーを設け、このバーナーに異なる経路で排出
された複数の排ガスを供給して処理するようにした排ガ
ス除害装置が使用されている。
筒内に複数の燃焼バーナーを備え、各バーナーに異なる
経路で排出された排ガスをそれぞれ供給して処理するよ
うにした排ガス除害装置や、一つの燃焼筒内に大容量の
燃焼バーナーを設け、このバーナーに異なる経路で排出
された複数の排ガスを供給して処理するようにした排ガ
ス除害装置が使用されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、一つの
燃焼筒内に複数の燃焼バーナーを設けた装置では、排ガ
ス供給系統の増加等により燃焼バーナーの数を増やす必
要が生じた場合、その都度燃焼筒の大きさも設計しなお
す必要があり、また燃焼筒内の燃焼バーナーの配置や燃
焼筒内に取り入れた大気の筒内の流れによる燃焼効率へ
の影響も大きく、設置前の調整に多大な時間を要すると
いう問題があった。また一つの燃焼筒内に複数の燃焼バ
ーナーを設けるためには、各燃焼バーナーへ接続する排
ガス供給管等の配管系統が複雑となり、組み立て作業が
煩雑となるという問題もあった。
燃焼筒内に複数の燃焼バーナーを設けた装置では、排ガ
ス供給系統の増加等により燃焼バーナーの数を増やす必
要が生じた場合、その都度燃焼筒の大きさも設計しなお
す必要があり、また燃焼筒内の燃焼バーナーの配置や燃
焼筒内に取り入れた大気の筒内の流れによる燃焼効率へ
の影響も大きく、設置前の調整に多大な時間を要すると
いう問題があった。また一つの燃焼筒内に複数の燃焼バ
ーナーを設けるためには、各燃焼バーナーへ接続する排
ガス供給管等の配管系統が複雑となり、組み立て作業が
煩雑となるという問題もあった。
【０００６】一方、一つの燃焼筒内に大容量の燃焼バー
ナーを設けた装置の場合、複数の燃焼バーナーを設ける
装置に比べ、排ガス供給系統の増加等に容易に対応する
ことができる。しかしながら、排ガス除害装置で処理す
る排ガス量や種類は、常に一定とは限らないため、大容
量の燃焼バーナーを備えた除害装置の場合、大量の排ガ
スは効率良く処理できても、排ガスの処理量が少ない場
合には単位燃料量に対する処理効率が悪くなる虞れがあ
った。また一つの燃焼バーナーに異なる排ガスを導入し
て処理する場合、可燃性ガスと支燃性ガスとを混合して
燃焼バーナーに供給すると、両者の組み合わせや濃度に
よっては爆発等を生じる危険もあった。しかも一つの燃
焼バーナーに複数の排ガス供給系統からの排ガスを供給
して処理する除害装置の場合、一つの排ガス供給系統に
異常が生じると他の排ガス供給系統から供給される全て
の排ガスの処理も停止しなければならないという問題が
あった。
ナーを設けた装置の場合、複数の燃焼バーナーを設ける
装置に比べ、排ガス供給系統の増加等に容易に対応する
ことができる。しかしながら、排ガス除害装置で処理す
る排ガス量や種類は、常に一定とは限らないため、大容
量の燃焼バーナーを備えた除害装置の場合、大量の排ガ
スは効率良く処理できても、排ガスの処理量が少ない場
合には単位燃料量に対する処理効率が悪くなる虞れがあ
った。また一つの燃焼バーナーに異なる排ガスを導入し
て処理する場合、可燃性ガスと支燃性ガスとを混合して
燃焼バーナーに供給すると、両者の組み合わせや濃度に
よっては爆発等を生じる危険もあった。しかも一つの燃
焼バーナーに複数の排ガス供給系統からの排ガスを供給
して処理する除害装置の場合、一つの排ガス供給系統に
異常が生じると他の排ガス供給系統から供給される全て
の排ガスの処理も停止しなければならないという問題が
あった。
【０００７】更に、排ガス中にＳｉＨ4 が含まれている
と、その燃焼生成物であるＳｉＯ2の粉末が燃焼筒の排
気口付近に蓄積され易いが、従来の装置ではＳｉＯ2 粉
末が一定量以上蓄積されると燃焼バーナー部に落下して
燃焼効率に悪影響を及ぼすのみならず、甚だしい場合に
は火炎を消してしまう虞れがあった。このような問題を
解決するために、燃焼バーナーを下向きに設けることも
検討されているが、この場合、燃焼筒内で燃焼された排
ガスは燃焼筒下方の排気口から排出されるため、燃焼筒
の下側に排出された処理後の排ガスを、再び上方に排出
するような構造の排気ダクトを設計する必要があり、排
気ダクトの設置に大きなスペースを要するという問題が
あった。
と、その燃焼生成物であるＳｉＯ2の粉末が燃焼筒の排
気口付近に蓄積され易いが、従来の装置ではＳｉＯ2 粉
末が一定量以上蓄積されると燃焼バーナー部に落下して
燃焼効率に悪影響を及ぼすのみならず、甚だしい場合に
は火炎を消してしまう虞れがあった。このような問題を
解決するために、燃焼バーナーを下向きに設けることも
検討されているが、この場合、燃焼筒内で燃焼された排
ガスは燃焼筒下方の排気口から排出されるため、燃焼筒
の下側に排出された処理後の排ガスを、再び上方に排出
するような構造の排気ダクトを設計する必要があり、排
気ダクトの設置に大きなスペースを要するという問題が
あった。
【０００８】更にまた、燃焼式の排ガス除害装置には、
排気ファンの停止、燃焼火炎の立ち消え、燃焼筒からの
排気ラインの閉塞等の異常が生じた場合に排ガスを燃焼
筒に供給することなく速やかに外部へ放出するための緊
急放出管が、燃焼筒に排ガスを供給する排ガス供給管の
途中に設けられている。しかしながら、従来の装置では
図３に示すように燃焼筒１に設けられた燃焼バーナー２
に排ガスを供給する排ガス供給管３は、途中で直角に曲
げられて燃焼バーナー２に接続されており、排ガス供給
管３の延長方向となるように緊急放出管４が設けられた
構成となっている。このため、通常時、排ガスは曲がっ
た排ガス供給管３を通って燃焼バーナー２に供給され、
排ガスの滞留を生じ易い。また、緊急時に緊急放出管４
から排ガスを外部に放出する際に、排ガスを希釈するた
めの不活性ガスを供給する不活性ガス供給管５が、緊急
放出管４から排ガスを放出する向きに対して直行する方
向から不活性ガスが供給される構造となっているため、
緊急時の排ガスの放出が迅速に行い難いばかりか、不活
性ガスの圧力によって排ガスの流れが妨げられる虞れも
あった。
排気ファンの停止、燃焼火炎の立ち消え、燃焼筒からの
排気ラインの閉塞等の異常が生じた場合に排ガスを燃焼
筒に供給することなく速やかに外部へ放出するための緊
急放出管が、燃焼筒に排ガスを供給する排ガス供給管の
途中に設けられている。しかしながら、従来の装置では
図３に示すように燃焼筒１に設けられた燃焼バーナー２
に排ガスを供給する排ガス供給管３は、途中で直角に曲
げられて燃焼バーナー２に接続されており、排ガス供給
管３の延長方向となるように緊急放出管４が設けられた
構成となっている。このため、通常時、排ガスは曲がっ
た排ガス供給管３を通って燃焼バーナー２に供給され、
排ガスの滞留を生じ易い。また、緊急時に緊急放出管４
から排ガスを外部に放出する際に、排ガスを希釈するた
めの不活性ガスを供給する不活性ガス供給管５が、緊急
放出管４から排ガスを放出する向きに対して直行する方
向から不活性ガスが供給される構造となっているため、
緊急時の排ガスの放出が迅速に行い難いばかりか、不活
性ガスの圧力によって排ガスの流れが妨げられる虞れも
あった。
【０００９】本発明は上記従来の排ガス除害装置の有す
る種々の問題を解決し得る、排ガス除害装置を提供する
ことを目的とする。
る種々の問題を解決し得る、排ガス除害装置を提供する
ことを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】即ち、本発明の排ガス除
害装置は、燃料ガスの燃焼によって排ガスを燃焼処理す
る排ガス除害装置において、燃焼バーナーと外気取り入
れ口とを備えた燃焼筒を排ガスの排出系統の数、排ガス
排出量に応じて複数設けるとともに、各燃焼筒の排気口
を排気用集合ダクトに連結してなることを特徴とする。
害装置は、燃料ガスの燃焼によって排ガスを燃焼処理す
る排ガス除害装置において、燃焼バーナーと外気取り入
れ口とを備えた燃焼筒を排ガスの排出系統の数、排ガス
排出量に応じて複数設けるとともに、各燃焼筒の排気口
を排気用集合ダクトに連結してなることを特徴とする。
【００１１】本発明装置において、燃焼筒が水平となる
か又は燃焼筒の排気口が水平より下向きとなるように、
各燃焼筒を集合ダクトに横向きに接続することにより、
ＳｉＨ4 を含む排ガスを処理した際に生じるＳｉＯ2 粉
末による燃焼障害を防止することができ、空気導入孔を
多数設けた内筒を燃焼バーナーの燃焼部を囲むように設
けると、排ガスの燃焼効率をより高めることができる。
また各燃焼筒の燃焼バーナーに排ガスを供給するための
各々の排ガス供給管の途中に、緊急時に排ガスを外部に
放出するための緊急放出管を、排ガス供給管に対してＴ
字状に分岐させて設けるとともに、緊急放出管からの排
ガス放出方向に向かって排ガス希釈用の不活性ガスを供
給する不活性ガス導入ノズルを設けることにより、通常
時は燃焼バーナーへの排ガスの供給を円滑に行うことが
できるとともに、緊急時には排ガスを円滑かつ迅速に放
出することができる。
か又は燃焼筒の排気口が水平より下向きとなるように、
各燃焼筒を集合ダクトに横向きに接続することにより、
ＳｉＨ4 を含む排ガスを処理した際に生じるＳｉＯ2 粉
末による燃焼障害を防止することができ、空気導入孔を
多数設けた内筒を燃焼バーナーの燃焼部を囲むように設
けると、排ガスの燃焼効率をより高めることができる。
また各燃焼筒の燃焼バーナーに排ガスを供給するための
各々の排ガス供給管の途中に、緊急時に排ガスを外部に
放出するための緊急放出管を、排ガス供給管に対してＴ
字状に分岐させて設けるとともに、緊急放出管からの排
ガス放出方向に向かって排ガス希釈用の不活性ガスを供
給する不活性ガス導入ノズルを設けることにより、通常
時は燃焼バーナーへの排ガスの供給を円滑に行うことが
できるとともに、緊急時には排ガスを円滑かつ迅速に放
出することができる。
【００１２】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づき説明す
る。図１は本発明の排ガス除害装置の一実施例を示し、
図１において１は燃焼筒で、各燃焼筒１内には、それぞ
れ図２に示すように燃焼バーナー２が設けられている。
図中、３は排ガス供給管、４は緊急放出管、５は不活性
ガス供給管、６は排気用集合ダクトである。本発明の排
ガス除害装置は、図１に示すように排気用集合ダクト６
に各燃焼筒１の排気口７がそれぞれ連結され、各燃焼筒
１内の燃焼バーナー２には、異なる系統からの排ガス
が、排ガス供給管３によって供給されるように構成され
ている。
る。図１は本発明の排ガス除害装置の一実施例を示し、
図１において１は燃焼筒で、各燃焼筒１内には、それぞ
れ図２に示すように燃焼バーナー２が設けられている。
図中、３は排ガス供給管、４は緊急放出管、５は不活性
ガス供給管、６は排気用集合ダクトである。本発明の排
ガス除害装置は、図１に示すように排気用集合ダクト６
に各燃焼筒１の排気口７がそれぞれ連結され、各燃焼筒
１内の燃焼バーナー２には、異なる系統からの排ガス
が、排ガス供給管３によって供給されるように構成され
ている。
【００１３】本発明の排ガス除害装置の特徴の一つは、
燃焼バーナー２を備えた燃焼筒１を、排ガス供給系統の
数、排ガス排出量に応じて必要な複数設けた点にある
が、更に好ましくは燃焼筒１を横向きにして排気用集合
ダクト６に接続することである。燃焼筒１を横向きにす
ることにより、排ガス中にＳｉＨ4 が含まれていても、
その燃焼生成物であるＳｉＯ2 の粉末による燃焼バーナ
ー２の燃焼障害が生じ難い。燃焼筒１は集合ダクト６に
水平に接続しても良いが、排気口７をやや下向きに傾斜
させた横向きに接続すると、ＳｉＯ2 粉末による燃焼バ
ーナー２の燃焼障害発生をより効果的に防止することが
できる。燃焼筒１を傾斜させる場合、傾斜角：αは、１
０°以下とすることが好ましいが、装置全体のレイアウ
ト等を考慮して、特に５°前後に設定することが好まし
い。燃焼筒１を横向きにして排気用集合ダクト６に接続
する場合、排気用集合ダクト６は下方から上方に排気す
るように垂直ないし斜めに上方に向けて設ける。
燃焼バーナー２を備えた燃焼筒１を、排ガス供給系統の
数、排ガス排出量に応じて必要な複数設けた点にある
が、更に好ましくは燃焼筒１を横向きにして排気用集合
ダクト６に接続することである。燃焼筒１を横向きにす
ることにより、排ガス中にＳｉＨ4 が含まれていても、
その燃焼生成物であるＳｉＯ2 の粉末による燃焼バーナ
ー２の燃焼障害が生じ難い。燃焼筒１は集合ダクト６に
水平に接続しても良いが、排気口７をやや下向きに傾斜
させた横向きに接続すると、ＳｉＯ2 粉末による燃焼バ
ーナー２の燃焼障害発生をより効果的に防止することが
できる。燃焼筒１を傾斜させる場合、傾斜角：αは、１
０°以下とすることが好ましいが、装置全体のレイアウ
ト等を考慮して、特に５°前後に設定することが好まし
い。燃焼筒１を横向きにして排気用集合ダクト６に接続
する場合、排気用集合ダクト６は下方から上方に排気す
るように垂直ないし斜めに上方に向けて設ける。
【００１４】燃焼筒１の内側の燃焼バーナー２には、特
に図示しないが、排ガスの排出方向に沿った回転軸を有
し、排ガス流によって回転する自由回転羽根を設けるこ
ともできる。このような自由回転羽を設けておくと、排
ガス中に含まれるＳｉＨ4 の燃焼生成物であるＳｉＯ2
粉末の排気口７付近への付着蓄積を防止できる。
に図示しないが、排ガスの排出方向に沿った回転軸を有
し、排ガス流によって回転する自由回転羽根を設けるこ
ともできる。このような自由回転羽を設けておくと、排
ガス中に含まれるＳｉＨ4 の燃焼生成物であるＳｉＯ2
粉末の排気口７付近への付着蓄積を防止できる。
【００１５】本発明の排ガス除害装置において、図２に
示すように燃焼バーナー２の燃焼部を囲う内筒８を燃焼
筒１内に設けることが好ましい。本発明者等の研究によ
れば、排ガス中の有害成分を効率良く燃焼分解するため
には、適切な空気を供給して燃料ガスの燃焼とともに排
ガス中の有害成分を燃焼させる一次領域（図中、ａの符
号を付した領域）、燃焼によって生じたＣＯ、Ｈ2 を更
に燃焼させるために段階的に少量の空気を供給する二次
領域（図中、ｂの符号を付した領域）、及び大量の空気
を供給して燃焼処理した排ガスの温度を低下させるとと
もに、排ガスを希釈する希釈領域（図中、ｃの符号を付
した領域）の各工程を適切に行うことが必要であること
が判明した。
示すように燃焼バーナー２の燃焼部を囲う内筒８を燃焼
筒１内に設けることが好ましい。本発明者等の研究によ
れば、排ガス中の有害成分を効率良く燃焼分解するため
には、適切な空気を供給して燃料ガスの燃焼とともに排
ガス中の有害成分を燃焼させる一次領域（図中、ａの符
号を付した領域）、燃焼によって生じたＣＯ、Ｈ2 を更
に燃焼させるために段階的に少量の空気を供給する二次
領域（図中、ｂの符号を付した領域）、及び大量の空気
を供給して燃焼処理した排ガスの温度を低下させるとと
もに、排ガスを希釈する希釈領域（図中、ｃの符号を付
した領域）の各工程を適切に行うことが必要であること
が判明した。
【００１６】燃焼バーナー２に供給される燃料ガス中に
は、予め空気が混合されているが、排ガス中の有害成分
を効率良く燃焼させるには更に火炎の外側から外気を供
給する必要がある。従来のこの種の排ガス除害装置で
は、上記内筒８に相当するものがないため、燃焼筒内に
導入された外気は直接燃焼バーナーに供給される。しか
しながら、燃焼筒に導入した外気をそのまま燃焼バーナ
ーに供給すると、過剰な空気を供給して燃焼バーナー付
近の温度低下をきたす虞れがあったが、上記したように
燃焼筒１内に、燃焼バーナー２の燃焼部を囲む内筒８を
設け、内筒８の底部に空気取り入れ孔９を設け、該空気
取り入れ孔９の孔径を調整するようにして一次領域ａに
おける空気供給量を調整することにより、一次領域ａに
おいて最適な燃焼が行えるように調整することができ
る。
は、予め空気が混合されているが、排ガス中の有害成分
を効率良く燃焼させるには更に火炎の外側から外気を供
給する必要がある。従来のこの種の排ガス除害装置で
は、上記内筒８に相当するものがないため、燃焼筒内に
導入された外気は直接燃焼バーナーに供給される。しか
しながら、燃焼筒に導入した外気をそのまま燃焼バーナ
ーに供給すると、過剰な空気を供給して燃焼バーナー付
近の温度低下をきたす虞れがあったが、上記したように
燃焼筒１内に、燃焼バーナー２の燃焼部を囲む内筒８を
設け、内筒８の底部に空気取り入れ孔９を設け、該空気
取り入れ孔９の孔径を調整するようにして一次領域ａに
おける空気供給量を調整することにより、一次領域ａに
おいて最適な燃焼が行えるように調整することができ
る。
【００１７】一次領域ａにおいて燃焼処理が施された排
ガス中には、ＣＯやＨ2 等が含まれているが、二次領域
ｂにおいて大量の空気を供給するとこれらの物質の完全
燃焼が妨げられる。このため二次領域ｂにおいては内筒
８に空気取り入れ孔１０を設け、該空気取り入れ孔１０
の数、孔間隔及び孔径の調節によって二次領域ｂへの空
気供給量を調節する。通常、一次領域では燃焼効率や燃
焼排出ガス等から燃料の理論空気量に対する空気比が
０．６〜０．８になるように燃焼を行わせる。このため
二次領域ｂでは完全燃焼に必要な残りの空気量を導入す
るようにし、筒内の平均空気流速から必要な空気孔面積
を計算し、孔径を決定する。二次領域ｂにおける空気孔
の位置は、筒内流速等から経験的に決められる。但し、
この際、空気孔は同一断面積で対向する位置に設け、流
入空気の攪拌を促進するようにする。また，空気孔数は
１２〜３６個が好ましく、特に２４個とすることが好ま
しい。
ガス中には、ＣＯやＨ2 等が含まれているが、二次領域
ｂにおいて大量の空気を供給するとこれらの物質の完全
燃焼が妨げられる。このため二次領域ｂにおいては内筒
８に空気取り入れ孔１０を設け、該空気取り入れ孔１０
の数、孔間隔及び孔径の調節によって二次領域ｂへの空
気供給量を調節する。通常、一次領域では燃焼効率や燃
焼排出ガス等から燃料の理論空気量に対する空気比が
０．６〜０．８になるように燃焼を行わせる。このため
二次領域ｂでは完全燃焼に必要な残りの空気量を導入す
るようにし、筒内の平均空気流速から必要な空気孔面積
を計算し、孔径を決定する。二次領域ｂにおける空気孔
の位置は、筒内流速等から経験的に決められる。但し、
この際、空気孔は同一断面積で対向する位置に設け、流
入空気の攪拌を促進するようにする。また，空気孔数は
１２〜３６個が好ましく、特に２４個とすることが好ま
しい。
【００１８】二次領域ｂを通過後の排ガスの温度を速や
かに低下させるために、希釈領域ｃには大量の希釈用空
気を導入する必要がある。このため内筒８の希釈領域ｃ
部分には、前記二次領域ｂにおける空気取り入れ孔１０
よりも多くの開口面積を持つ取り入れ孔１１を設ける。
希釈領域ｃへの希釈用空気導入量は、空気取り入れ孔１
１の数や孔間隔、孔径によって調節する。希釈領域ｃへ
の流入空気量は、燃焼筒に導入した外気量から前述の一
次領域ａ、二次領域ｂにおいて内筒ｂに導入した空気量
を差し引いた量となる。従って、希釈領域ｃにおいて最
も留意する点は、一次領域ａ、二次領域ｂへの流入空気
に影響がないよう、燃焼筒１の排気口７の断面積より
も、この領域での空気取り入れ孔総面積を大きくとる必
要がある。またその数は希釈領域ｃの同一平断面内で４
〜８個とし、他の平断面では空気孔の上下位置が重なら
ないように千鳥状に設けて内筒８内での空気混合を促進
させることが好ましい。希釈領域ｃにおける空気孔の径
は、孔の総面積、配列と設置スペース等から決定され
る。尚、燃焼筒１内へは外気取り入れ口１２から外気を
取り入れることができるようになっており、燃焼筒１内
に導入された外気は、一部は燃焼用に残りは排ガスの排
気用に利用される。外気取り入れ口１２からの外気取り
入れ量は、ダンパ１３の開き度を変化させることによっ
て調整される。
かに低下させるために、希釈領域ｃには大量の希釈用空
気を導入する必要がある。このため内筒８の希釈領域ｃ
部分には、前記二次領域ｂにおける空気取り入れ孔１０
よりも多くの開口面積を持つ取り入れ孔１１を設ける。
希釈領域ｃへの希釈用空気導入量は、空気取り入れ孔１
１の数や孔間隔、孔径によって調節する。希釈領域ｃへ
の流入空気量は、燃焼筒に導入した外気量から前述の一
次領域ａ、二次領域ｂにおいて内筒ｂに導入した空気量
を差し引いた量となる。従って、希釈領域ｃにおいて最
も留意する点は、一次領域ａ、二次領域ｂへの流入空気
に影響がないよう、燃焼筒１の排気口７の断面積より
も、この領域での空気取り入れ孔総面積を大きくとる必
要がある。またその数は希釈領域ｃの同一平断面内で４
〜８個とし、他の平断面では空気孔の上下位置が重なら
ないように千鳥状に設けて内筒８内での空気混合を促進
させることが好ましい。希釈領域ｃにおける空気孔の径
は、孔の総面積、配列と設置スペース等から決定され
る。尚、燃焼筒１内へは外気取り入れ口１２から外気を
取り入れることができるようになっており、燃焼筒１内
に導入された外気は、一部は燃焼用に残りは排ガスの排
気用に利用される。外気取り入れ口１２からの外気取り
入れ量は、ダンパ１３の開き度を変化させることによっ
て調整される。
【００１９】本発明の装置において、各燃焼筒１の燃焼
バーナー２に排ガスを供給する排ガス供給管３は、各々
ストレートに燃焼バーナー２と接続されるように構成す
ることが好ましい。一方、各排ガス供給管３の途中に、
緊急時に排ガスを外部に放出するための緊急放出管４
を、排ガス供給管３に対してＴ字状に分岐させて設ける
とともに、緊急放出管４からの排ガス放出方向に向かっ
て、不活性ガス供給管５から供給される排ガス希釈用の
不活性ガスを供給する不活性ガス導入ノズル１４を設け
ることが好ましい。このように排ガス供給管３、緊急放
出管４、不活性ガス導入ノズル１４を配置すると、通常
時（燃焼バーナー２による排ガスの燃焼処理時）は排ガ
スが矢印Ａ方向に滞留なく円滑に供給される。一方、燃
焼中に異常等が生じたような場合には、緊急放出管４の
弁１５を開くとともに、不活性ガス導入ノズル１４から
不活性ガスを供給することにより、排ガスは緊急放出管
４を経て円滑且つ迅速に外部に放出される（矢印Ｂ）。
バーナー２に排ガスを供給する排ガス供給管３は、各々
ストレートに燃焼バーナー２と接続されるように構成す
ることが好ましい。一方、各排ガス供給管３の途中に、
緊急時に排ガスを外部に放出するための緊急放出管４
を、排ガス供給管３に対してＴ字状に分岐させて設ける
とともに、緊急放出管４からの排ガス放出方向に向かっ
て、不活性ガス供給管５から供給される排ガス希釈用の
不活性ガスを供給する不活性ガス導入ノズル１４を設け
ることが好ましい。このように排ガス供給管３、緊急放
出管４、不活性ガス導入ノズル１４を配置すると、通常
時（燃焼バーナー２による排ガスの燃焼処理時）は排ガ
スが矢印Ａ方向に滞留なく円滑に供給される。一方、燃
焼中に異常等が生じたような場合には、緊急放出管４の
弁１５を開くとともに、不活性ガス導入ノズル１４から
不活性ガスを供給することにより、排ガスは緊急放出管
４を経て円滑且つ迅速に外部に放出される（矢印Ｂ）。
【００２０】不活性ガス導入ノズル１４としては、不活
性ガスをノズル部において音速以上の流速で導入するこ
とのできる超音速ノズルが好ましい。不活性ガスを超音
速ノズルから導入すると、ノズル先端のごく近傍ではガ
スの動圧増加に伴い静圧が低下するため、不活性ガスが
排ガス供給管３中のノズル先端付近に存在するガスを吸
収して同伴する効果が得られ、緊急時に緊急放出管４か
ら排ガスを放出する際の排ガスの滞留等を防止できる効
果がある。超音速ノズルとしてはラバール管の構造を持
つものが好ましいが、ノズル部における流速を音速以上
とすることができるものであれば、その構造については
特に限定されない。
性ガスをノズル部において音速以上の流速で導入するこ
とのできる超音速ノズルが好ましい。不活性ガスを超音
速ノズルから導入すると、ノズル先端のごく近傍ではガ
スの動圧増加に伴い静圧が低下するため、不活性ガスが
排ガス供給管３中のノズル先端付近に存在するガスを吸
収して同伴する効果が得られ、緊急時に緊急放出管４か
ら排ガスを放出する際の排ガスの滞留等を防止できる効
果がある。超音速ノズルとしてはラバール管の構造を持
つものが好ましいが、ノズル部における流速を音速以上
とすることができるものであれば、その構造については
特に限定されない。
【００２１】本発明が対象とする排ガスとは、可燃性成
分や有毒成分を含むもの、或いは環境保護の観点から大
気中に排出する際に除去したり濃度を低減させる必要の
ある成分等を含む排ガスであり、例えば半導体を製造す
る際の各種の工程において排出される、ＳｉＨ4 、Ｓｉ
Ｈ2 Ｃｌ2 、ＧｅＨ4 、Ｂ2 Ｈ6 、ＡｓＨ3 、ＰＨ3、
ＮＦ3 、又はＣ2 Ｆ6 等を含むガスが挙げられる。
分や有毒成分を含むもの、或いは環境保護の観点から大
気中に排出する際に除去したり濃度を低減させる必要の
ある成分等を含む排ガスであり、例えば半導体を製造す
る際の各種の工程において排出される、ＳｉＨ4 、Ｓｉ
Ｈ2 Ｃｌ2 、ＧｅＨ4 、Ｂ2 Ｈ6 、ＡｓＨ3 、ＰＨ3、
ＮＦ3 、又はＣ2 Ｆ6 等を含むガスが挙げられる。
【００２２】また、燃焼バーナー２に供給する燃料ガス
としては、水素、メタン、プロパン、ブタン、エチレ
ン、天然ガス、或いはこれらの混合ガスを主燃料とし、
これに必要に応じて空気や酸素富化された空気等を助燃
ガスとして混合したものが用いられる。
としては、水素、メタン、プロパン、ブタン、エチレ
ン、天然ガス、或いはこれらの混合ガスを主燃料とし、
これに必要に応じて空気や酸素富化された空気等を助燃
ガスとして混合したものが用いられる。
【００２３】
【作用】本発明の除害装置は、燃焼バーナー２を備えた
燃焼筒１を複数有し、排ガスの排出系統の数の増加、排
ガスの排出量の増加に応じ、燃焼筒１の数を増加させる
ように構成する。排ガス系統や排ガス排出量が増加した
場合には、燃焼バーナー２を備えた燃焼筒１を増設する
ことにより、排ガス系統の増加や排ガス排出量の増加に
対応し得るような大容量の燃焼バーナーを備えていなく
ても、排ガス系統の増加や排ガス排出量の増加に対応で
きる。
燃焼筒１を複数有し、排ガスの排出系統の数の増加、排
ガスの排出量の増加に応じ、燃焼筒１の数を増加させる
ように構成する。排ガス系統や排ガス排出量が増加した
場合には、燃焼バーナー２を備えた燃焼筒１を増設する
ことにより、排ガス系統の増加や排ガス排出量の増加に
対応し得るような大容量の燃焼バーナーを備えていなく
ても、排ガス系統の増加や排ガス排出量の増加に対応で
きる。
【００２４】
【発明の効果】本発明の排ガス除害装置は、内部に燃焼
バーナーを備えた燃焼筒を排ガス供給系統の数、排ガス
排出量に応じて複数設け、排ガス供給系統が増加した場
合には、新たに増加した系統から排出される排ガスを燃
焼させるための燃焼筒を増設するように構成したもので
あるため、一つの燃焼筒内に複数の排ガス供給系統から
排出される排ガスを燃焼させるための複数の燃焼バーナ
ーを備えた装置に比べ、排ガス系統の増加に対する対応
が容易である。また排ガス系統毎に独立した燃焼筒内で
排ガスを燃焼させるため、排ガスを燃焼させて排出する
ために必要な外気の取り入れ量を、排ガスの種類に応じ
た最適量となるように調整することが可能となる。更
に、一つの燃焼筒内に大容量の燃焼バーナーを一つ設
け、この燃焼バーナーによって全ての排ガスを一括して
処理する装置に比べ、排ガス処理量が少ない場合でも、
効率の良い処理が可能である。また、いずれかの系統の
排ガスを処理する燃焼筒内の燃焼バーナー等に不具合が
生じたとしても、その他の系統の排ガス処理には全く影
響を及ぼすことがなく、通常通りの処理が行える等の効
果を有する。
バーナーを備えた燃焼筒を排ガス供給系統の数、排ガス
排出量に応じて複数設け、排ガス供給系統が増加した場
合には、新たに増加した系統から排出される排ガスを燃
焼させるための燃焼筒を増設するように構成したもので
あるため、一つの燃焼筒内に複数の排ガス供給系統から
排出される排ガスを燃焼させるための複数の燃焼バーナ
ーを備えた装置に比べ、排ガス系統の増加に対する対応
が容易である。また排ガス系統毎に独立した燃焼筒内で
排ガスを燃焼させるため、排ガスを燃焼させて排出する
ために必要な外気の取り入れ量を、排ガスの種類に応じ
た最適量となるように調整することが可能となる。更
に、一つの燃焼筒内に大容量の燃焼バーナーを一つ設
け、この燃焼バーナーによって全ての排ガスを一括して
処理する装置に比べ、排ガス処理量が少ない場合でも、
効率の良い処理が可能である。また、いずれかの系統の
排ガスを処理する燃焼筒内の燃焼バーナー等に不具合が
生じたとしても、その他の系統の排ガス処理には全く影
響を及ぼすことがなく、通常通りの処理が行える等の効
果を有する。
【００２５】また燃焼筒を水平としたり燃焼筒の排気口
が水平より下向きとなるように、燃焼筒を集合ダクトに
横向きに接続することにより、排ガス中にＳｉＨ4 等が
含まれていても、その燃焼によって生成したＳｉＯ2 粉
末によって燃焼バーナーの燃焼が妨げられる虞れがな
く、効率良く排ガスの燃焼処理を行うことができる。特
に燃焼筒内に、空気導入孔を複数設けた内筒を燃焼バー
ナーの燃焼部を囲って設けると、排ガスの燃焼処理を更
に効果的に行うことができる。
が水平より下向きとなるように、燃焼筒を集合ダクトに
横向きに接続することにより、排ガス中にＳｉＨ4 等が
含まれていても、その燃焼によって生成したＳｉＯ2 粉
末によって燃焼バーナーの燃焼が妨げられる虞れがな
く、効率良く排ガスの燃焼処理を行うことができる。特
に燃焼筒内に、空気導入孔を複数設けた内筒を燃焼バー
ナーの燃焼部を囲って設けると、排ガスの燃焼処理を更
に効果的に行うことができる。
【００２６】更に、排ガス供給管の途中に、緊急時に排
ガスを外部に放出するための緊急放出管を、排ガス供給
管に対してＴ字状に分岐させて設けるとともに、緊急放
出管からの排ガスの放出方向に向かって排ガス希釈用の
不活性ガスを供給する不活性ガス導入ノズルを設けるこ
とにより、通常時には燃焼バーナーに供給する排ガスを
滞留なく円滑に行えるとともに、緊急時には不活性ガス
によって円滑且つ迅速に排ガスを外部に放出することが
できる等の効果を有する。
ガスを外部に放出するための緊急放出管を、排ガス供給
管に対してＴ字状に分岐させて設けるとともに、緊急放
出管からの排ガスの放出方向に向かって排ガス希釈用の
不活性ガスを供給する不活性ガス導入ノズルを設けるこ
とにより、通常時には燃焼バーナーに供給する排ガスを
滞留なく円滑に行えるとともに、緊急時には不活性ガス
によって円滑且つ迅速に排ガスを外部に放出することが
できる等の効果を有する。
【図１】本発明の排ガス除害装置の一例の概略を示す略
図である。
図である。
【図２】本発明の排ガス除害装置における燃焼筒内の構
成を示す縦断面略図である。
成を示す縦断面略図である。
【図３】従来の排ガス除害装置の構成の概略を示す略図
である。
である。
１ 燃焼筒 ２ 燃焼バーナー ３ 排ガス供給管 ４ 緊急放出管 ６ 排気用集合ダクト ７ 排気口 ８ 内筒 １２ 外気取り入れ口 １４ 不活性ガス導入ノズル
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 ＦＩ Ｆ２３Ｌ 17/02 Ｆ２３Ｌ 17/02 Ｂ
Claims (6)
- 【請求項１】 燃料ガスの燃焼によって排ガスを燃焼処
理する排ガス除害装置において、燃焼バーナーと外気取
り入れ口とを備えた燃焼筒を排ガスの排出系統の数、排
ガス排出量に応じて複数設けるとともに、各燃焼筒の排
気口を排気用集合ダクトに連結してなることを特徴とす
る排ガス除害装置。 - 【請求項２】 燃焼筒が水平となるか又は燃焼筒の排気
口が水平より下向きとなるように、各燃焼筒を集合ダク
トに横向きに接続したことを特徴とする請求項１記載の
排ガス除害装置。 - 【請求項３】 燃焼筒の傾斜度が、１０°以下となるよ
うに燃焼筒が集合ダクトに接続されている請求項２記載
の排ガス除害装置。 - 【請求項４】 燃焼筒内に、空気導入孔を複数設けた内
筒を燃焼バーナーの燃焼部を囲って設けたことを特徴と
する請求項１〜３のいずれかに記載の排ガス除害装置。 - 【請求項５】 各燃焼筒の燃焼バーナーに排ガスを供給
するための各々の排ガス供給管の途中に、緊急時に排ガ
スを外部に放出するための緊急放出管を、排ガス供給管
に対してＴ字状に分岐させて設けるとともに、緊急放出
管からの排ガス放出方向に向かって排ガス希釈用の不活
性ガスを供給する不活性ガス導入ノズルを設けたことを
特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の排ガス除害
装置。 - 【請求項６】 不活性ガス導入ノズルが、不活性ガスを
ノズル部において音速以上の流速で導入する超音速ノズ
ルである請求項５記載の排ガス除害装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP33749196A JP3866808B2 (ja) | 1996-12-03 | 1996-12-03 | 半導体製造工程排ガス除害装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP33749196A JP3866808B2 (ja) | 1996-12-03 | 1996-12-03 | 半導体製造工程排ガス除害装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10169959A true JPH10169959A (ja) | 1998-06-26 |
| JP3866808B2 JP3866808B2 (ja) | 2007-01-10 |
Family
ID=18309157
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP33749196A Expired - Fee Related JP3866808B2 (ja) | 1996-12-03 | 1996-12-03 | 半導体製造工程排ガス除害装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3866808B2 (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004150681A (ja) * | 2002-10-30 | 2004-05-27 | Sintokogio Ltd | 蓄熱燃焼式排ガス浄化装置の運転制御方法およびその装置 |
| JP2005188779A (ja) * | 2003-12-24 | 2005-07-14 | Osaka Gas Co Ltd | ボイラ |
| JP4690597B2 (ja) * | 2001-08-10 | 2011-06-01 | 株式会社ニューフレアテクノロジー | 燃焼式除害装置 |
| JP2017166814A (ja) * | 2016-03-09 | 2017-09-21 | ボルカノ株式会社 | 燃焼装置 |
| JP2019020011A (ja) * | 2017-07-13 | 2019-02-07 | 大陽日酸株式会社 | 燃焼ノズル、燃焼筒、及び燃焼除害装置 |
| JP2019027612A (ja) * | 2017-07-26 | 2019-02-21 | 大陽日酸株式会社 | 燃焼筒、及び燃焼除害装置 |
| JP2023002338A (ja) * | 2021-06-22 | 2023-01-10 | 大陽日酸株式会社 | 排ガス処理装置 |
-
1996
- 1996-12-03 JP JP33749196A patent/JP3866808B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4690597B2 (ja) * | 2001-08-10 | 2011-06-01 | 株式会社ニューフレアテクノロジー | 燃焼式除害装置 |
| JP2004150681A (ja) * | 2002-10-30 | 2004-05-27 | Sintokogio Ltd | 蓄熱燃焼式排ガス浄化装置の運転制御方法およびその装置 |
| JP2005188779A (ja) * | 2003-12-24 | 2005-07-14 | Osaka Gas Co Ltd | ボイラ |
| JP2017166814A (ja) * | 2016-03-09 | 2017-09-21 | ボルカノ株式会社 | 燃焼装置 |
| JP2019020011A (ja) * | 2017-07-13 | 2019-02-07 | 大陽日酸株式会社 | 燃焼ノズル、燃焼筒、及び燃焼除害装置 |
| JP2019027612A (ja) * | 2017-07-26 | 2019-02-21 | 大陽日酸株式会社 | 燃焼筒、及び燃焼除害装置 |
| JP2023002338A (ja) * | 2021-06-22 | 2023-01-10 | 大陽日酸株式会社 | 排ガス処理装置 |
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3866808B2 (ja) | 2007-01-10 |
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